Subjek:Fisika/Materi:Usaha

Usaha adalah suatu kegiatan yang menggunakan energi untuk memindahkan suatu benda, dari suatu tempat ke tempat lain.

Rumus:

$\!W=\!f\times \!s$

Keterangan:

W = usaha (newton meter = joule)
F = gaya (newton)
s = perpindahan (jarak) ---> (meter)

Keterangan tambahan:

1 N = 10⁵ dyne
1 m = 10² cm
1 Nm = 10⁷ dyne cm
1 J = 10⁷ erg
Nm = J
dyne cm = erg

Contoh soal

Berapakah usaha yang dilakukan pada gaya 55 Newton apabila menempuh jarak 60 dm dalam arah yang sama?

Penyelesaian:

$\!W=\!f\times \!s$

60 dm = 6 m

$\!W=\!55Newton\times \!6meter$

$\!W=\!330NewtonMeter$

$\!W=\!330Joule$

Berapakah usaha yang dilakukan untuk mengangkat batu seberat 150 kg setinggi 6 meter? (g = 10 m/s²)

m = 150 kg ---> $\!F=\!m\times \!g=\!150kg\times \!10m/s^{2}=\!1.500Newton$

$\!W=\!f\times \!s$

$=\!1.500Newton\times \!6meter$

$=\!9.000NewtonMeter$

$=\!9.000Joule$

$=\!9kJ$

Pesawat sederhana

Pesawat sederhana adalah suatu alat yang digunakan untuk memudahkan untuk usaha. Jenis-jenis pesawat sederhana:

Tuas atau pengungkit
katrol
bidang miring
roda bergandar
sekrup

Tuas (pengungkit)

Tuas atau pengungkit adalah alat yang digunakan untuk memindahkan atau mengungkit suatu benda. Tuas berbentuk batang yang keras dan panjang, misalnya batang besi (pipa besi).

Rumus:

$\!W\times \!L_{b}=\!F\times \!L_{k}$

Keterangan:

$\!W$ = berat beban (Newton) ---> $\!W=\!m\times \!g$

$\!L_{b}$ = lengan beban (meter)

$\!F$ = gaya yang diberikan(Newton) ---> F = kuasa

$\!L_{k}$ = lengan kuasa (meter)

Contoh:

Sebuah batu yang beratnya 2.000 Newton akan diangkat dengan menggunakan tuas yang jaraknya 5 meter. Jika titik tumpunya berada pada jarak 1 meter dari ujung batang yang mengenai batu, berapakah gaya yang harus diberikan pada ujung satunya supaya seimbang?

Lengan kuasa = 5 - 1 = 4 meter

$\!W\times \!L_{b}=\!F\times \!L_{k}$